重慶重返“中國汽車第一城”的背后，是新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的許多企業(yè)，都經(jīng)歷了從落后、追趕，再到趕上、反超的過程。

9月6日，位于兩江新區(qū)的湖南大學重慶研究院內(nèi)，幾件兩三米長、表面銀燦燦的車架在展廳中一字排開。這是該院和長安汽車共同研發(fā)的鋁合金車身樣品，代表了行業(yè)最先進的車身鋁合金材料技術(shù)。

“對比車用鋼材，鋁合金的耐腐蝕性強、同等重量下強度更高，且減振降噪能力好，可以大幅提升車輛的能效、舒適性和壽命。”該院整車虛擬開發(fā)及輕量化技術(shù)研創(chuàng)中心主任李落星介紹，越是高端汽車，鋁合金用得越多。

然而，就在10多年前，中國還沒有一家車企能自主生產(chǎn)鋁合金車身材料。

突破的契機，出現(xiàn)在重慶。

跟跑：填補國內(nèi)技術(shù)空白

早在2007年，李落星團隊就應長安汽車邀請來到重慶，開始攻關(guān)車身用高性能鋁合金材料。

“當時所有國產(chǎn)車的車身都是鋼材的，而奧迪等品牌已經(jīng)有了全鋁車身。”李落星回憶，“當然我們也沒想‘一口氣吃個胖子’，只是打算先把鋁合金的車身零部件搞出來。”

第一款零部件，就是汽車保險杠。

“汽車保險杠是一個重要的安全結(jié)構(gòu)件，同時又可以通過螺栓安裝在車上，替換鋼制件很方便。”李落星介紹，第一道難題就是，采用什么樣的鋁合金材料？

基于添加物、冶煉和成型工藝等方面的差異，材料配方不同的鋁合金會呈現(xiàn)不同的性能。

為了找到最佳的材料，李落星團隊在一兩年時間里，對各個鋁合金牌號以及熱處理工藝進行深入研究，在試驗上百次過后，終于找到了最適合的材料配方，并在重慶本地找到了能夠按照配方生產(chǎn)的供應商。

隨后更困難的一關(guān)來了：鋁合金的密度始終要比鋼材低，如何讓它達到鋼保險杠的強度？

“只能在結(jié)構(gòu)上想辦法。”李落星舉例說，同樣的一本書，攤開是沒什么剛度的，但卷成筒形就完全不一樣了。

鋁合金保險杠應該是什么樣的結(jié)構(gòu)？圓、方、多邊形、各種異形、不等壁厚……李落星團隊和長安進行了無數(shù)次的試制和測試。為了得到更復雜的結(jié)構(gòu)，他們還花大力氣攻克鋁合金擠壓成型工藝，終于找到了強度不低于鋼材的最佳結(jié)構(gòu)。

2012年3月，搭載鋁合金保險杠的長安全新轎車逸動正式上市，填補了國產(chǎn)鋁合金車身零部件的空白。

依托該項目研究成果，湖南大學重慶研究院又陸續(xù)開發(fā)了車門檻梁、前縱梁、電池箱體等車身鋁合金零部件，并采取技術(shù)合作和轉(zhuǎn)讓等形式，建立了十余條車用型材、零部件和整車生產(chǎn)線，車身鋁合金產(chǎn)品在晟通、長安、吉利、中車等多家乘用車、自主品牌廂式物流車、軌道車輛上大批量應用，極大推進了國內(nèi)車身鋁合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

并跑：兩年拿出鋼鋁混合車身

2016年，李落星團隊和長安的研發(fā)又進了一大步：成功開發(fā)出國內(nèi)首款A0級車型的全鋁合金車身，打破了國際品牌在該領(lǐng)域的壟斷。

但與此同時，車用輕量化高強度鋼材技術(shù)接連取得突破。這給鋁合金車身應用前景蒙上了一層陰影。

看著有些憂心忡忡的團隊伙伴，李落星卻十分從容：“不同技術(shù)路線本來就會相互挑戰(zhàn)，甚至會互相融合，我們只需要努力凸顯自己的優(yōu)勢。”

李落星的判斷十分準確——2017年前后，鋼鋁混合車身開始成為海內(nèi)外眾多車企的重點前沿研究方向。

這一次，李落星和團隊決定，不再做國際“汽車大佬”的追趕者，而要實現(xiàn)“并跑”。

說來也巧，當時正向新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車轉(zhuǎn)型的長安，準備搞一件大事——和華為、寧德時代合作造車。

華為和寧德時代都是各自行業(yè)里的龍頭，長安必須展現(xiàn)足夠的造車實力,否則無法打動對方。

于是，長安決定拿出一款先進的鋼鋁混合車身樣品展示給華為和寧德時代。而這正好與湖南大學重慶研究院不謀而合。

李落星介紹，鋼鋁混合車身研發(fā)的最大難點之一是，不同材料間如何連接組合。這是因為兩種不同材料之間的連接組合是沒辦法用傳統(tǒng)焊接的，而需要用流鉆螺釘、壓力鏈接、鉚接或者膠接等方式，且不同位置用到的連接技術(shù)也不同。

此外，鋼鋁混合車身在結(jié)構(gòu)上也與傳統(tǒng)車身不同，需要進行全新設計。相關(guān)工作還包括裝備尺寸的配合、車身各個參數(shù)的驗證等。這是一個極其龐大的系統(tǒng)工程。

李落星團隊幾十號人全部入駐長安汽車全球研發(fā)中心，還在研發(fā)中心對面建設了柔性試制生產(chǎn)線。從虛擬設計到樣車試制、測試再到整改、重新試制……花了足足兩年時間，終于拿出了合格的樣車車身。

華為與寧德時代對樣車十分滿意，與長安開展合作造車。阿維塔11和阿維塔12憑借先進的鋼鋁混合車身等技術(shù)，在國內(nèi)外收獲廣泛關(guān)注和好評，并雙雙斬獲設計界“奧斯卡”——德國“紅點最佳產(chǎn)品設計獎”。

領(lǐng)跑：高端車身可3D打印

在實現(xiàn)與國際先進技術(shù)“并跑”的愿望后，李落星團隊的下一個目標是領(lǐng)跑。

他介紹，目前團隊正在進行3D打印鋁合金車身項目的研發(fā)，最近已經(jīng)初步實現(xiàn)了大型車用鋁合金結(jié)構(gòu)件的樣件打印。

“3D打印的優(yōu)勢是不需要開模具，柔性度大，缺點就是目前的效率低一點，適合小批量制造。”李落星說，未來一些國內(nèi)高端品牌車型定制化屬性比較強，單車型年銷量也不大，很難去建大型的自動化生產(chǎn)線，這種情況就很適合用3D打印。

此外，針對海外市場的車型，比如右舵車型，在銷量不大的情況下，也適合采用3D打印。

在國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)全球領(lǐng)先的大型鋁合金壓鑄車體方面，李落星團隊也有新的研發(fā)布局。

實際上，李落星團隊從2006年開始，就率先進行了相關(guān)技術(shù)研發(fā)，但由于裝備和市場的限制，并沒有立刻在企業(yè)落地形成產(chǎn)能。如今，該團隊正針對新興的壓鑄材料、工藝、裝備、模具以及配套檢測等進行針對性研發(fā)，以期進一步推進國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

湖南大學重慶研究院副院長劉琦介紹，該院依托李落星團隊，已建成了集研發(fā)、試制及測試于一體的輕量化技術(shù)平臺。

此外，該院還建設了新能源動力系統(tǒng)能效與安全聯(lián)合創(chuàng)新中心、車網(wǎng)智能融合技術(shù)研創(chuàng)中心等，自主研發(fā)的動力系統(tǒng)性能仿真軟件成功打破了國外壟斷，并在國內(nèi)多個行業(yè)進行了產(chǎn)業(yè)化應用。

記者 白麟